组织培养是在无菌和人为控制外因（营养成分、光照、温度、湿度）的条件下，培养、研究植物组织、器官，甚至进而从中分化、发育出整体植株的技术。
植物组织培养的历史可以追溯到20世纪初，当时，德国植物学家Haberlandt就曾预言“植物细胞具全能性”。但由于技术上的限制，他的离体培养细胞未能分裂。不久之后，Hanning成功地在他的培养基上培育出能正常发育的萝卜和辣根菜的胚，成为植物组织培养的鼻祖。到了20世纪30年代，植物组织培养取得了长足的进展。我国植物生理学创始人李继侗、罗宗洛和罗士伟相继发现银杏胚乳和幼嫩桑叶的提取液能分别促进离体银杏胚和玉米根的生长，为把维生素和其他有机物作为培养基中不可缺少的成分提供了重要的依据。1934年，美国人White以番茄根为材料，建立了第一个能无限生长的植物组织。1956年，Miller发现了激动素，并指出激动素能强有力地诱导组织培养中的愈伤组织分化出幼芽。这是植物组织培养中的一项重要进展，直接导致两年后Steward顺利地从胡萝卜的细胞培养中分化得到了胚状体乃至整株。从此以后，通过组织培养方法培育完整植株的探索便在世界范围内蓬勃开展起来。现在已有多种具有重要经济价值的粮食作物、蔬菜、花卉、果树、药用植物等实现了大规模的工业化、商品化生产。
进行植物组织培养，一般要经历以下5个阶段。
（一）预备阶段
（1）选择合适的外植体。外植体，即能被诱发产生无性增殖系的器官或组织切段，如一个芽，一节茎。选择外植体，要综合考虑以下几个因素。①大小适宜，外植体的组织块要在2万个细胞（即5～10 mg）以上才容易成活。②同一植物不同部位的外植体的分化能力、分化条件及分化类型有相当大的差别。③植物胚和幼龄组织器官相比，老化组织器官更容易去分化，产生大量的愈伤组织。愈伤组织原意指植物因受创伤而在伤口附近产生的薄壁组织，现已泛指经细胞与组织培养产生的可传代的未分化细胞团。④不同物种相同部位的外植体细胞分化能力可能大不一样。总之，外植体的选择，一般以幼嫩的组织或器官为宜。此外，外植体的去分化及再分化的最适条件都需要摸索。他人在某种植物中成功的组织培养经验只可供借鉴，并无快捷方式可循。
（2）除去病原菌及杂菌。选择外观健康的外植体，尽可能除净外植体表面的各种微生物是成功进行植物组织培养的前提。消毒剂的选择和处理时间的长短与外植体对所用试剂的敏感性密切相关。通常幼嫩材料处理时间比成熟材料要短些。
对外植体除菌的一般程序：外植体→自来水多次漂洗→消毒剂处理→无菌水反复冲洗→无菌滤纸吸干。
（3）配制适宜的培养基。虽然由于物种的不同，外植体的差异，组织培养的培养基多种多样，但它们通常都包括以下3大类组分：①含量丰富的基本成分（如蔗糖或葡萄糖高达每升30 g）及氮、磷、钾、镁等；②微量无机物，如铁、锰、硼酸等；③微量有机物，如吲哚乙酸、激动素、肌醇等。
各培养基中，吲哚乙酸和激动素的变动幅度很大，这主要因培养目的而异。一般较高的生长素（吲哚乙酸）与细胞分裂素（激动素）比值有利于诱导外植体产生愈伤组织，反之则促进胚芽和胚根的分化。
（二）诱导去分化阶段(www.xing528.com)
外植体是已分化成各种器官的切段。组织培养的第一步就是让外植体去分化，使各细胞重新处于旺盛有丝分裂的分生状态，因此培养基中一般应添加较高浓度的生长素类激素。诱导外植体去分化可以采用固体培养基（在培养基中添加琼脂0.8%～1.0%）。这种方法简便易行，占地面积小，可在培养室中多层培养，空间利用率大。外植体表面除菌后，切成小片（段）插入或贴放培养基表面即可。但外植体营养吸收不均，气体及有害物质排换不畅，愈伤组织易出现极化现象（根和芽过早发育）是本方法的主要缺点。如果把外植体浸没于液态培养基中，营养吸收及物质交换便捷，但需提供振荡器等设备，投资较大，空间利用率较小，且一旦染菌则难以挽回。
本阶段为植物细胞依赖培养基中的有机物等进行的异养生长，原则上无须光照。但人们通常还是把它们置于人工照明条件下培养，以期得到绿色愈伤组织。
（三）继代增殖阶段
愈伤组织长出后经过4～6周的迅速细胞分裂，原有培养基中的水分及营养成分多已耗失，细胞的有害代谢物已在培养基中积累，因此必须进行移植，或切割成数块后移植，即继代增殖。同时，通过移植，愈伤组织的细胞数大大扩增，有利于下阶段收获更多的胚状体或小苗。
（四）生根发芽阶段
愈伤组织只有经过重新分化才能形成胚状体，继而长成小植株。所谓胚状体指的是在组织培养中分化产生的具有芽端和根端类似合子胚的构造。通常要将愈伤组织移至含适量细胞分裂素、没有或仅有少量生长素的分化培养基中，才能诱导胚状体的生成。光照是本阶段的必备外因。根据实验工作的需要，有时也可不经愈伤组织阶段而直接诱导外植体分生、分化长成一定数量的丛生芽。然后再诱导其生成根。
（五）移栽成活阶段
生长于人工照明玻璃瓶中的小苗，要适时移栽室外以利生长。此时的小苗还十分幼嫩，移植应在能保证适度的光照、温度、湿度条件下进行。在人工气候室中锻炼一段时间（称为炼苗）能大大提高幼苗的成活率。
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